Il LD50 di nicotina è 50 mg/kg per ratti e 3 mg/kg per i topi. 1.020 mg (0,5-1,0 mg/kg) può essere una dose letale per l'uomo adulto. Nicotina, pertanto, ha un'elevata tossicità rispetto a molti altri alcaloidi come la cocaina, che ha un LD50 95,1 mg/kg quando somministrato a topi. È tuttavia impossibile per overdose su nicotina attraverso il fumo da sola (anche se una persona può overdose su nicotina attraverso una combinazione di cerotti alla nicotina, nicotine gum e/o fumo del tabacco allo stesso tempo). Rovesciando un'altissima concentrazione di nicotina sulla pelle può provocare l'intossicazione o addirittura la morte poiché nicotina passa facilmente nella circolazione sanguigna da contatto cutaneo.
La proprietà cancerogene di nicotina in forma standalone, separato dal fumo di tabacco, non sono state valutate dalla IARC, e non è stato assegnato a un gruppo di ufficiali cancerogeno. La letteratura attualmente disponibile indica che nicotina, sulla propria, non promuove lo sviluppo di cancro nel tessuto sano e non ha alcuna proprietà mutagene. Tuttavia, nicotina e la maggiore attività colinergici che provoca hanno dimostrati di ostacolare apoptosis, che è uno dei metodi con cui il corpo distrugge le cellule indesiderate (morte cellulare programmata). Poiché apoptosis aiuta a rimuovere le cellule mutate o danneggiate che alla fine potrebbero diventare cancerose, le azioni inibitorie di nicotina possono creare un ambiente più favorevole per il cancro sviluppare, anche se questo rimane anche essere dimostrata.
La proprietà teratogena di nicotina hanno non ancora stati adeguatamente studiati, e mentre la probabilità di difetti di nascita causati da nicotina si crede di essere molto piccolo o inesistenti, nicotina sostituzione prodotto produttori raccomandano consultazione con un medico prima di utilizzare un nicotine patch o nicotina gum mentre gravidanza o allattamento.
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